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DISPOSITIF A SEMI-CONDUCTEURS POUR CLOTURES ELECTRIQUES .
La présente invention se rapporte au générateur d'impulsions statique pour clôtures électriques, qui se distingue par une consommation réduite, une protection efficace des éléments semi-conducteurs, la stabilité du rythme d'impul- sions, et par le passage automatique d'une source d'ali- mentation à une autre, sans éléments mobiles.
En examinant le problème de consommation, notons qu'une clôture électrique est dans la plupart des cas très peu chargée, et que ce n'est qu'occasionnellement que la résistance d'utilisation descend à des valeurs plus basses.
Par conséquent, la consommation moyenne d'une clôture électrique est déterminée surtout par la consommation dans les conditions très proches du travail à vide.
Or, précisément, les générateurs électroniques d'impul- sions connus, ont un très mauvais rendement sous faible charge, ce qui provoque une forte consommation moyenne de la clôture.
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Les générateurs dits "électroniques" ou "statiques", sont basés sur l'application brusque de la tension électrique continue de valeur moyenne, sur l'enroulement primaire d'un transformateur 5, ce qui induit une impulsion de haute tension dans l'enroulement secondaire 6.
L'application de la tension mentionnée se fait dans les générateurs électroniques par la décharge d'un condensateur 3 à travers ledit enroulement, et ceci à l'ai@e d'un élément enclancheur 4, capable de changer brusquement sa résistance de valeur très grande à une valeur très faible.
Un élément bien connu ayant une telle caractéristique, est par exemple l'organe semi-conducteur appelé "diode à quatre couches" ou "silicone controlled rectifier".
Noue savons que cet élément est pourvu d'une électrode permettant de commander son passage en état conducteur, et que son retour en position de non-conductibilité se fait par le simple arrêt du courant traversant cet élément.
Les figures 1 et 2 montrent des exemples de générateurs connus, réalisés sur la base de ces principes.
Mais nous avons dit que ces générateurs connus ont un très mauvais rendement sous faible charge. En effet, après la décharge du condensateur 3, l'énergie initiale de ce dernier se retrouve sous forme d'énergie magnétique de la self 5. En cas de faible consommation dans la résistance d'utilisation 7, cette énergie est à son tour rendue au condensateur 3 par la recharge de ce dernier, mais cette fois avec la polarité inverse.
Après cette demi-période d'oscillation du circuit composée d'un condensateur 3 et la self 5, la valeur du courant passe par zéro ce qui ramène l'élément 4 en état d'isolement.
A ce moment, le cycle d'échange d'énergie entre le conden- sateur 3 et la self 5 est interrompu, et le condensateur 3 reste en état chargé, mais avec la polarité inverse à celle de la source d'alimentation.1.
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De ce fait, ladite source doit fournir l'énergie néces- ' saire pour supprimer la charge nuisible du condensateur 3, et recharger ce dernier à son état initial. Cette opération provoque évidemment une perte d'énergie de la source d'ali- mentation.
Afin de supprimer cet inconvénient, la présente invention propose de prolonger d'une demi-période le processus d'oscillation du circuit 3 - 5, c'est-à-dire jusqu'à un cycle complet. Suivant la présente invention ceci est réalisé à l'aide d'un élément supplémentaire 8 branché en parallèle sur l'élément 4.
L'élément 8 peut être constitué par exemple par une simple diode branchée avec la polarité inverse à celle de l'élément 4. Après la première demi-période d'oscillation, décrite ci-dessus, c'est-à-dire lorsque le condensateur 3 se trouve chargé à l'envers et que la diode à quatre couches cesse de conduire, l'élément 8 agissant comme diode de récupé- ration, permet de continuer l'échange d'énergie, pendant la deuxième demi-période. A la fin de ce cycle complet, le condensateur 2 se retrouve rechargé avec la polarité conforme à celle de la source. La diode 3 étant entre temps éteinte et la diode 7 se trouvant dans le sens de sa non-conductibilité, le condensateur 3 garde sa charge avec la polarité correcte et la source d'alimentation ne doit fournir qu'un supplément d'énergie.
La poéence présence de la diode de récupération 8 est également bénéfique pour la sécurité de l'organe4. En effet, par l'absence de cette première, l'organe 4 étanr éteint doit supporter momentanément toute la valeur de la tension disponible du circuit dans le sens de sa non-conductibilité, ce qui peut provoquer sa destruction.
De plus, la diode 8 protège l'organe 4 contre les tensions dangereuses induites dans le même sens par les décharges athmosphériques agissant sur le circuit secondaire de 'la clôture 6 et transmises au circuit primaire par 1,
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transformateur 5 - 6.
En choisissant la diode 8 du type "à avalanche", on protège également l'élément 4 contre les mêmes tensions parasitaires de polarité inverse.
Le rythme d'impulsions produites par le générateur, est ; imposé par un oscillateur-pilote 9 ìg 5 fournissant les impulsions sur l'électrode de commande de l'élément enclancheur 4. Cet oscillateur-pilote est réalisé habituel- lement sur le principe "résistance-capacité", où la tension d'alimentation est un des facteurs principaux déterminant la fréquence d'oscillation.
Afin de stabiliser cette fréquence, on utilise fréquemment un stabilisateur de tension d'alimentation 10 pour l'oscillateur-pilote. Hais ce système se révèle peu efficace si la source d'alimentation 1 est soumise à des chutes de tension momentanées qui dépassent les limites du travail du dispositif de stabilisation 10.
Afin de supprimer cet inconvénient, la présente invention prévoir l'introduction d'un circuit à réservoir, composé du condensateur 1 et la diode soupape 12, cette dernière empêchant le premier de se décharger à travers la source 1, lorsque la tension de celle-ci tombe momentanément à une valeur très basse.
La source d'alimentation 1 peut être réalisée soit à l'aide d'un redresseur 13 branché sur secteur 14, soit par un convertisseur 15 alimenté à partir de sources de courant continu à basse tension 16 et 17, fig. 6.
Afin d'assurer le fonctionnement de la clôture en perma- nence, il est surtout nécessaire d'utiliser ces deux sources d'alimentation à la fois, les piles comme la source de secours, lorsque la tension du secteur tombe en-dessous d'une certaine valeur.
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Afin d'assurer ce passage de façon automatique et sans dispositifs à pièces mobiles, la présente invention prévoit l'arrangement des circuits, représentés sur la fig.6 suivant cette proposition, le générateur est branché paral- lèlement sur le redresseur du secteur 13 et sur la sortie du convertisseur 15. Le demandeur du présent brevet propose que la tension obtenue du redresseur 13 soit supérieure à celle du convertisseur 15, de façon que dans les conditions normales, le générateur soit alimenté par ce premier, le convertisseur 15 travaillant à vide.
Lorsque la tension du secteur 14 descend au-dessous d'une certaine limite, 000 et par conséquent, la tension de sortie du redresseur 13 devient inférieure à la tension obtenue par le convertisseur 15, c'est ce dernier qui prend automatiquement la relève d'alimentation de la clôture.
Le convertisseur 15 peut être, en principe, alimenté uniquement par la pile 18. Cependant, la consommation du convertisseur travaillant à vide dans les conditions normales, n'est pas nulle, et la pile 18 se voit obligée de débiter en permanence.
Pour éviter cette usure inutile de la pile, la présente invention prévoit un dispositif de blocage de la pile à l'entrée du convertisseur. Ce dispositif est constitué d'un redresseur supplémentaire 19 alimenté par secteur et fournissant la tension de blocage de la pile. Ce n'est que lorsque la tension du secteur tombe en-dessous d'une certaine) valeur que la pile commence à fournir la puissance utile au convertisseur. La diode 20 empêche la tension de blocage de débiter dans la pile 18.